Астрономы обнаружили пятно странной формы на поверхности молодой звезды в 450 миллионах световых лет от нас, углубив понимание того, как формировалась наша солнечная система, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Espaillat.
Знакомая звезда в центре нашей солнечной системы должна была созревать миллиарды лет и в конечном итоге дать нам живительную энергию здесь, на Земле. Но очень давно наше Солнце было просто растущей звездой. Как выглядело Солнце в таком молодом возрасте? Это давно было загадкой, которая, если ее разгадать, могла бы рассказать нам о формировании нашей Солнечной системы и других звездных систем, состоящих из планет и космических объектов, вращающихся вокруг звезд.
«Мы обнаружили тысячи планет в других звездных системах нашей галактики, но откуда все эти планеты? Откуда взялась Земля? Это тот интерес, который мной действительно движет», - говорит Кэтрин Эспайлат, ведущий автор статьи и доцент астрономии Колледжа искусств и наук Бостонского университета.
Новая исследовательская работа, опубликованная в журнале Nature Espaillat и соавторами, наконец, дает новые ключи к разгадке того, какие силы действовали, когда наше Солнце только зарождалось, впервые обнаружив пятно уникальной формы на молодой звезде, которое раскрывает новую информацию о том, как растут молодые звезды.
Эспайлат объясняет, что, когда формируется звезда-младенец, она поедает частицы пыли и газа, кружащиеся вокруг нее в так называемом протопланетном диске. Частицы ударяются о поверхность звезды в процессе, называемом аккрецией. «Это тот же процесс, через который прошло солнце», - говорит Эспайлат.
Протопланетные диски находятся внутри намагниченных молекулярных облаков, которые по всей Вселенной известны астрономам как питательная среда для образования новых звезд. Было высказано предположение, что протопланетные диски и звезды связаны магнитным полем, а частицы следуют за полем к звезде. Когда частицы сталкиваются с поверхностью растущей звезды, горячие точки - чрезвычайно горячие и плотные - образуются в фокусных точках процесса аккреции.
Наблюдая молодую звезду на расстоянии около 450 миллионов световых лет от Земли, Эспайлат и ее команда впервые подтверждают точность моделей аккреции, разработанных астрономами для предсказания образования горячих точек. Эти компьютерные модели до сих пор основывались на алгоритмах, которые вычисляют, как структура магнитных полей направляет частицы с протопланетных дисков, чтобы они врезались в определенные точки на поверхности растущих звезд. Теперь наблюдаемые данные подтверждают эти расчеты.
Команда BU, включая аспиранта Джона Вендеборна и докторанта Танавута Танатибоди, внимательно изучила молодую звезду по имени GM Aur, расположенную в молекулярном облаке Тельца-Возничего Млечного Пути. По словам Эспайла, в настоящее время невозможно сфотографировать поверхность такой далекой звезды, но возможны и другие типы изображений, поскольку разные части поверхности звезды излучают свет с разными длинами волн. Команда провела месяц, делая ежедневные снимки длин волн света, излучаемых с поверхности GM Aur, собирая наборы данных рентгеновского, ультрафиолетового (УФ), инфракрасного и визуального света. Чтобы заглянуть в GM Aur, они полагались на «глаза» космического телескопа НАСА «Хаббл», проходящего спутника исследования экзопланет (TESS), обсерватории Свифт и глобальной сети телескопов обсерватории Лас-Камбрес.
Эта конкретная звезда, GM Aur, совершает полный оборот примерно за одну неделю, и за это время ожидается, что уровни яркости будут максимальными, а затем станут уменьшаться, поскольку более яркое горячее пятно сначала поворачивается от Земли, а затем снова к нашей планете. Но когда команда впервые выстроила свои данные рядом, они были озадачены увиденным.
«Мы увидели смещение [данных] на день», - говорит Эспайлат. Вместо того, чтобы все длины волн света достигли пика одновременно, ультрафиолетовый свет был самым ярким примерно за день до того, как все другие длины волн достигли своего пика. Сначала они подумали, что, возможно, собрали неточные данные.
«Мы так много раз просматривали данные, перепроверили время и поняли, что это не ошибка», - говорит она. Они обнаружили, что сама горячая точка не является полностью однородной, и внутри нее есть область, которая даже горячее, чем остальная ее часть.
«Горячая точка - это не идеальный круг… это больше похоже на бант, одна часть которого более горячая и плотная, чем другая, - говорит Эспайлат. - Уникальная форма объясняет несовпадение данных о длине волны света». Это [исследование] учит нас, что горячие точки - это следы на поверхности звезды, созданные магнитным полем. Когда-то на Солнце также были горячие точки, сконцентрированные в областях, где оно поглощало частицы окружающего протопланетного диска из газа и пыли.
В конце концов, протопланетные диски исчезают, оставляя после себя звезды, планеты и другие космические объекты, составляющие звездную систему, говорит Эспайлат. По ее словам, все еще существуют доказательства существования протопланетного диска, питавшего нашу Солнечную систему, в существовании нашего пояса астероидов и всех планет. Эспайлат говорит, что изучение молодых звезд, которые обладают схожими свойствами с нашим Солнцем, является ключом к пониманию рождения нашей планеты.
Фото: xixinxing / 123RF
